Protogalaxie

Protogalaxie ( galaxie primitivă ; protogalaxie engleză  , galaxie primitivă ): în  cosmologia fizică  , un nor de gaz interstelar aflat în stadiul de transformare într-o  galaxie . Se crede că rata de formare a stelelor în această perioadă de evoluție galactică determină forma spirală sau eliptică a viitorului sistem stelar: formarea mai lentă a stelelor din aglomerări locale de gaz interstelar duce de obicei la apariția unei galaxii spirale. Termenul „protogalaxie” este folosit în principal pentru a descrie fazele timpurii ale dezvoltării Universului în cadrul teoriei Big Bang ..

Educație

Se crede că universul timpuriu a început cu o distribuție aproape uniformă (fiecare particulă la o distanță egală de cealaltă) a materiei și materiei întunecate . Materia întunecată a început apoi să se aglomereze sub atracția gravitațională din cauza spectrului inițial de perturbații de densitate cauzate de fluctuațiile cuantice . Acest lucru decurge din Principiul Incertitudinii Heisenberg , care arată că schimbări mici, temporare, în cantitatea de energie pot avea loc în spațiul gol. Perechile particule / antiparticule se pot forma din această energie prin echivalență masă-energie , iar atracția gravitațională face ca alte particule din apropiere să se deplaseze spre ea, rupând distribuția uniformă și creând un centru de greutate , trăgând particulele din apropiere mai aproape. Când se întâmplă acest lucru la dimensiunea actuală a universului, este nesemnificativ, dar poziția acestor mici oscilații, când universul a început să se extindă dintr-un punct, a avut un efect care a crescut pe măsură ce universul se extinde, ducând la formarea unor suprafețe mari. de densitate crescută. Sub influența gravitației acestor aglomerări de materie întunecată , materia din apropiere a început să cadă într-o regiune mai densă. Se raportează că acest tip de proces a fost observat și analizat de către Nilsson și colab. în 2006. Acest lucru a dus la formarea norilor de gaz, predominant hidrogen , iar primele stele au început să se formeze în acești nori. Acești nori de gaz și stele timpurii, de multe ori mai mici decât galaxia noastră, au fost primele protogalaxii.

Conform unei teorii bine stabilite, grupurile de proto-galaxii mici au fost strânse împreună de gravitație și s-au ciocnit, rezultând în formarea galaxiilor „adulte” mult mai mari care există astăzi. Acesta a fost rezultatul unui proces continuu de asamblare ierarhică, în timpul căruia se formează constant corpuri mai mari ca urmare a contopirii celor mai mici.

Proprietăți

Structura

Deoarece nu a existat o formare anterioară de stele pentru a crea alte elemente, protogalaxiile trebuie să fi fost compuse aproape în întregime din hidrogen și heliu . Hidrogenul, cu unele excepții, a trebuit să se lege pentru a forma molecule de H2 . Acest lucru s-ar schimba pe măsură ce a început formarea stelelor și s- ar forma mai multe elemente în procesul de fuziune nucleară .

Mecanica

De îndată ce protogalaxia începe să se formeze, toate particulele legate de gravitația sa încep să cadă liber spre ea. Timpul necesar pentru finalizarea acestei cădere liberă poate fi aproximat folosind ecuații de cădere liberă . Cele mai multe galaxii au finalizat această etapă de cădere liberă pentru a deveni galaxii eliptice sau disc stabile , galaxiile disc durând mai mult pentru a se forma complet.

Formarea clusterelor de galaxii durează mult mai mult și este încă în desfășurare. În această etapă, galaxiile dobândesc, de asemenea, cea mai mare parte a momentului lor unghiular . O protogalaxie obține acest lucru din influența gravitațională a clusterelor dense din apropierea universului timpuriu și, cu cât gazul este mai departe de centru, cu atât este mai mare de rotație.

Luminozitate

Luminozitatea protogalaxiilor provine din două surse. În primul rând, aceasta este radiația de la fuziunea nucleară a hidrogenului în heliu în stelele timpurii. Se crede că această explozie timpurie a formării stelelor a făcut ca protogalaxia să fie comparabilă ca luminozitate cu o galaxie sau quasar modernă .

O altă sursă este eliberarea excesului de energie de legătură gravitațională. Lungimea de undă principală așteptată de la o protogalaxie este un tip de radiație ultravioletă , numită seria Lyman , care este lungimea de undă emisă de hidrogenul gazos atunci când este ionizat de radiația de la o stea.

Descoperire

Teoretic, protogalaxiile pot fi văzute și astăzi, deoarece luminii din cele mai îndepărtate colțuri ale universului durează foarte mult pentru a ajunge pe Pământ, în unele locuri suficient de mult pentru a le putea vedea în stadiul în care au fost locuite de protogalaxii. În ultimii 30 de ani, s-au făcut multe încercări de a găsi protogalaxii folosind telescoape, din cauza valorii unei astfel de descoperiri în confirmarea modului în care se formează galaxiile, dar distanța pe care se presupune că lumina emisă de o protogalaxie trebuie să o parcurgă este foarte mare. Acest lucru, combinat cu faptul că lungimea de undă din seria Lyman este destul de ușor absorbită de praf, a determinat unii oameni de știință să speculeze că emisia din protogalaxii ar putea fi prea slabă pentru a fi detectată.

În 1996, un obiect asemănător protogalaxiei a fost descoperit de Yee și colab., folosind Rețeaua Canadiană pentru Cosmologie Observațională (CNOC). Obiectul era o galaxie în formă de disc cu o deplasare către roșu mare și o luminozitate foarte mare. Mai târziu s-a sugerat că luminozitatea neobișnuită a fost cauzată de lentila gravitațională a unui grup de galaxii în prim-plan.

În 2006, K. Nilsson și alți oameni de știință au raportat descoperirea unei „picături” care emite radiația ultravioletă a lui Lyman. Analiza a arătat că era un nor gigant de hidrogen gazos care cade pe un grup de materie întunecată din Universul timpuriu în timpul formării unei protogalaxii.

În 2007, Michael Rauch și colab., folosind matricea optică a VLT pentru a căuta semne ale prezenței gazului intergalactic, au descoperit 27 de obiecte individuale care emit cantități mari de radiații ultraviolete de tip Lyman. Ei au ajuns la concluzia că aceste obiecte sunt exemple de protogalaxii care au existat acum aproximativ 11 miliarde de ani.

Vezi și

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii